供应链外包下的高级计划与排程的建模与优化研究

论文摘要

供应链外包环境下应用高级计划与排程能够缩短企业的生产周期、交货时间，改善库存水平和设备使用率，提高客户服务水平。APS作为供应链管理的核心部分，提升企业核心竞争力的一个重要途径是实现对该问题的有效求解。因此，对于该问题的研究一直是企业界与学术界关注的焦点问题。与传统优化算法相比，食物链算法具有非常明显的优势，如不存在求导、鲁棒性强；具有随机性和全局性，适于并行处理。食物链算法的这些优点使得其极为适合应用于求解那些类似生命特征的复杂系统，如供应链系统、物流分销网络系统中，在优化调度问题上极具潜力。本文主要针对供应链外包下的高级计划与排程问题及其优化算法展开研究。首先，在分析了供应链外包下的APS问题的特点的基础上，对制造业供应链外包下的高级计划与排程问题进行了详细描述。其次选取了机械零部件加工行业经常用到的优化指标——最大完工时间最小为模型的目标函数值；通过分析供应链外包下的APS问题受到的四大约束条件：库存约束、工序的优先约束、机器资源约束以及外包的运输时间约束，指出了供应链外包下的APS模型中的计划排程规则；定义参数与变量建立数学模型，并对公式进行了详细的说明建立了供应链外包下的高级计划与排程数学模型。引入两个算例进行验证，说明了通过供应链外包下的APS模型能够获得在外包下的合理的解决方案，确定一个在满足订单交付期要求的最小最大完工时间的最优排程，当生产资源不足时确定选择外包的工序，通过采用外包有效满足了产品交付的时间要求。最后，将食物链算法应用于供应链外包下的APS问题中，通过MATLAB针对单订单算例和多订单算例进行仿真。结果表明：食物链算法在求解供应链外包下的APS问题时更符合工程上的应用需求，更具实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 一、 研究背景与意义
• （一） 研究背景
• （二） 研究意义
• 二、 国内外研究现状
• （一） 面向供应链的生产计划与控制
• （二） 高级计划与排程
• 三、 研究内容
• 第二章 供应链外包下的高级计划与排程的数学模型
• 一、 问题描述
• （一） 目标
• （二） 约束
• 二、 模型建立
• （一） 定义参数与变量
• （二） 建立模型
• 三、 算例求解
• （一） 单订单算例求解
• （二） 多订单算例求解
• 第三章 食物链算法
• 一、 食物链算法定义
• 二、 食物链算法产生与发展
• 三、 食物链算法基本原理
• （一） 相关概念
• （二） 计算步骤
• 第四章 供应链外包下的高级计划与排程的食物链算法
• 一、 算法设计
• （一） 确定问题的表示方案
• （二） 确定优化问题的评价函数
• （三） 选取控制参数
• （四） 设计种群演化规则
• （五） 确定算法的终止准则
• 二、 算法流程
• 三、 算例求解
• 四、 算法比较
• 第五章 研究结论与展望
• 一、 研究结论
• 二、 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一：单订单算例 MATLAB 程序代码
• 附录二：多订单算例 MATLAB 程序代码
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文